Breves respuestas a las grandes preguntas-Stephen Hawking PDF

Preview

Summary

Download Breves respuestas a las grandes preguntas-Stephen Hawking PDF

Description

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

1

Stephen Hawking

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

Reseña Stephen Hawking fue reconocido como una de las mentes más brillantes de nuestro tiempo y una figura de inspiración después de desafiar su diagnóstico de ELA a la edad de veintiún años. Es conocido tanto por sus avances en física teórica como por su capacidad para hacer accesibles para todos conceptos complejos y destacó por su travieso sentido del humor. En el momento de su muerte, Hawking estaba trabajando en un proyecto final: un libro que compilaba sus respuestas a las «grandes» preguntas que a menudo se le planteaban: preguntas que iban más allá del campo académico. Dentro de estas páginas, ofrece su punto de vista personal sobre nuestros mayores desafíos como raza humana, y hacia dónde, como planeta, nos dirigimos después. Cada sección será presentada por un pensador líder que ofrecerá su propia visión de la contribución del profesor Hawking a nuestro entendimiento.

2

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

Índice Nota del editor Prólogo. Eddie Redmayne Introducción. Profesor Kip S. Thorne Por qué debemos hacernos las grandes preguntas 1. ¿Hay un dios? 2. ¿Cómo empezó todo? 3. ¿Hay más vida inteligente en el universo? 4. ¿Podemos predecir el futuro? 5. ¿Qué hay dentro de un agujero negro? 6. ¿Es posible viajar en el tiempo? 7. ¿Sobreviviremos en la tierra? 8. ¿Deberíamos colonizar el espacio? 9. ¿Nos sobrepasará la inteligencia artificial? 10. ¿Cómo damos forma al futuro? Epílogo. Lucy Hawking Agradecimientos Sobre el autor

3

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

Nota del editor Muchos científicos, emprendedores, figuras relevantes del mundo de los negocios, líderes políticos y el público en general preguntaban regularmente

a

Stephen

Hawking

por

sus

pensamientos,

comentarios y especulaciones acerca de las «grandes preguntas». Stephen conservaba un archivo personal enorme sobre sus respuestas, en forma de conferencias, entrevistas, ensayos y respuestas a preguntas concretas. Este libro —que se hallaba en curso de desarrollo en el momento en que Stephen murió— se nutre de dicho archivo personal. Ha sido completado en colaboración con sus colegas académicos, su familia y la administración del legado de Stephen Hawking (Stephen Hawking Estate). Un porcentaje de los derechos de autor del libro será destinado a caridad.

4

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

5

Stephen Hawking

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

Prólogo Eddie Redmayne La primera vez que me encontré con Stephen Hawking quedé impresionado por su extraordinario poder y su vulnerabilidad. La mirada decidida de sus ojos incrustada en su cuerpo inmóvil me resultaba familiar por mi investigación: hacía poco que me había comprometido a desempeñar el papel de Stephen en el film La teoría del todo y pasé varios meses estudiando su trabajo y la naturaleza de su discapacidad, tratando de entender cómo expresar con mi cuerpo la evolución de la enfermedad motora neuronal con el paso del tiempo. Y, sin embargo, cuando finalmente conocí a Stephen, el icono, ese científico

de

talento

fenomenal,

cuya

gran

capacidad

de

comunicación reside en una voz sintetizada por ordenador junto con un

par

de

cejas

excepcionalmente

expresivas,

me

quedé

impresionado. Tiendo a ponerme nervioso en los silencios y a hablar demasiado, mientras que Stephen comprende perfectamente el poder del silencio, el poder de sentirse como usted cuando está siendo examinado. Nervioso, decidí hablar con Stephen sobre cómo nuestros cumpleaños estaban separados por unos pocos días, lo cual nos colocaba en el mismo signo del Zodiaco. Tras unos pocos minutos, Stephen respondió: «Soy un astrónomo, no un astrólogo». También insistió en que le llamara Stephen y dejara de referirme a él como profesor. Me lo habían advertido…

6

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

La oportunidad de representar a Stephen fue extraordinaria. Me atrajo el papel debido a la dualidad entre el triunfo externo de Stephen en su trabajo científico y su batalla interna contra la enfermedad motora neuronal desde sus veinte años. El suyo es un caso único, complejo y rico en la historia del esfuerzo humano, la vida familiar, los enormes logros académicos y la determinación desafiante ante todo tipo de obstáculos. Si bien aspirábamos a poner de manifiesto su inspiración, también queríamos mostrar la lucha y el valor involucrados en la vida de Stephen, tanto por su parte como por parte de quienes lo cuidaron. Pero era igualmente importante retratar la otra cara de Stephen, la de puro showman. En mi camerino terminé teniendo tres imágenes de referencia. Una era de Einstein sacando la lengua, porque hay en Hawking un ingenio lúdico similar. Otra fue el del comodín de una baraja de cartas, representado como un titiritero, porque siento que Stephen siempre ha tenido a la gente en la palma de su mano. Y la tercera fue de James Dean. Y eso fue lo que me cautivó al verlo: su chispa y su humor. La mayor tensión de representar a un personaje vivo es tener que rendirle cuentas de cómo le has representado. En el caso de Stephen, lo mismo me ocurría para con su familia, que fue tan generosa conmigo durante mis preparativos para la película. Antes de acudir a la proyección, Stephen me dijo: «Le diré lo que pienso. Que ha sido bueno. O de otro modo…». Respondí que si fuera «de otro modo» quizás podría simplemente decir «de otro modo…» y

7

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

evitarme detalles humillantes. Generosamente, Stephen dijo que disfrutó con la película. Le conmovió, pero también declaró, como es bien sabido, que creía que debería haber habido más física y menos sentimientos. En este punto, es imposible llevarle la contraria. Desde La teoría del todo, me he mantenido en contacto con la familia Hawking. Me conmovió que me pidieran que interviniera con una lectura en el funeral de Stephen. Fue un día increíblemente triste pero brillante, lleno de amor y de recuerdos y reflexiones alegres sobre este personaje tan extraordinariamente animoso, que orientó al mundo con su ciencia y con su esfuerzo por lograr que las personas

con

discapacidad

sean

reconocidas

y

tengan

oportunidades para realizarse plenamente. Hemos perdido una mente verdaderamente hermosa, un científico asombroso y el hombre más divertido que he tenido el placer de conocer. Pero, tal como dijo su familia en el momento de la muerte de Stephen, su trabajo y su legado sobrevivirán, y así pues es con tristeza pero también con gran placer que presento esta colección de escritos de Stephen sobre temas diversos y fascinantes. Espero que disfruten con sus escritos y, parafraseando a Barack Obama, espero que Stephen lo esté pasando bien entre las estrellas. Afectuosamente, Eddie

8

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

Introducción Profesor Kip S. Thorne Me encontré con Stephen Hawking por primera vez en julio de 1965 en Londres, Inglaterra, en una conferencia sobre relatividad y gravitación. Stephen estaba en la mitad de sus estudios de doctorado en la Universidad de Cambridge; yo acababa de completar los míos en la Universidad de Princeton. Por las salas de conferencias corría el rumor de que Stephen había ideado un argumento muy convincente de que nuestro universo tenía que haber comenzado hace un tiempo finito. No podía ser infinitamente viejo. Así pues, junto con otro centenar de personas, me apretujé en una sala diseñada para cuarenta, con objeto de escuchar hablar a Stephen. Caminaba con un bastón y su dicción era ligeramente inarticulada, pero por lo demás manifestaba signos muy tenues de la enfermedad motora neuronal que le había sido diagnosticada un par de años antes. Claramente, no había afectado a su mente. Su lúcido razonamiento se apoyaba en las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, en observaciones de los astrónomos de que nuestro universo se está expandiendo y en unas pocas suposiciones que parecían muy plausibles, y utilizaba algunas nuevas técnicas matemáticas que Roger Penrose había ideado recientemente. Combinando todo eso de forma aguda, poderosa y convincente Stephen deducía su resultado: nuestro universo debió de haber

9

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

comenzado en algún tipo de estado singular, hace aproximadamente unos diez mil millones de años. (En la década siguiente, Stephen y Roger, aunando sus fuerzas, lograron demostrar de manera convincente ese origen singular del tiempo, y también de forma todavía más convincente que en el centro de cada agujero negro se aloja una singularidad en la que el tiempo termina). Salí de la conferencia de Stephen tremendamente impresionado, no solo por sus argumentos y su conclusión sino, todavía más importante, por su perspicacia y su creatividad. De manera que fui a verle y pasé una hora hablando con él en privado. Aquello fue el inicio de una amistad para toda la vida, una amistad basada no solo en intereses científicos compartidos, sino en una notable simpatía mutua, una capacidad insólita de comprendernos el uno al otro como seres humanos. No tardamos en estar hablando de nuevo más largamente sobre nuestras vidas, nuestros amores e incluso acerca de la muerte que sobre nuestra ciencia, que continuaba siendo el grueso de lo que nos unía. En septiembre de 1973, llevé a Stephen y a su mujer Jane a Moscú. A pesar de la tensa Guerra Fría, yo había estado pasando en Moscú un mes cada dos años desde 1968, colaborando en investigación con miembros del grupo dirigido por Yakov Borisovich Zel’dovich. Zel’dovich era un soberbio astrofísico, y uno de los padres de la bomba de hidrógeno soviética. Debido a sus secretos nucleares, tenía prohibido viajar a la Europa occidental o a América. Se moría

10

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

de ganas de hablar con Stephen; pero como no podía venir a Stephen, fuimos nosotros a él. En Moscú, Stephen impresionó a Zel’dovich y a centenares de otros científicos con sus ideas, y a cambio Stephen aprendió una o dos cosas de Zel’dovich. Especialmente memorable fue una tarde que Stephen y yo pasamos con Zel’dovich y su estudiante de doctorado Alexei Starobinsky en la habitación de Stephen en el hotel Rossiya. Zel’dovich explicó de manera intuitiva un notable descubrimiento que habían hecho, y Starobinsky lo explicó matemáticamente. Hacer que un agujero negro gire requiere energía. Eso ya lo sabíamos. Un agujero negro, nos explicaron, puede utilizar su energía de rotación para crear partículas, y las partículas escaparán llevándose consigo la energía de rotación. Eso era nuevo y sorprendente —pero no terriblemente sorprendente—. Cuando un objeto tiene energía de movimiento, la naturaleza acostumbra a encontrar alguna manera de extraérsela. Ya conocíamos otras formas de extraer la energía de rotación de un agujero negro; esa era tan solo una manera nueva, aunque inesperada. Ahora bien, el gran valor de conversaciones como esta es que pueden desencadenar nuevas líneas de pensamiento. Y eso fue lo que ocurrió con Stephen. Estuvo pensando durante varios meses sobre el descubrimiento de Zel’dovich/Starobinsky, contemplándolo ahora en una dirección ahora en otra, hasta que un día una visión verdaderamente radical fulguró en la mente de Stephen: después de que el agujero negro ha dejado de girar, continúa emitiendo

11

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

partículas. Puede radiar —y radia como si estuviera caliente, como el Sol, aunque no muy caliente, solo ligeramente tibio—. Cuanto más pesado el agujero, más baja sería su temperatura. Un agujero con la masa del Sol tendría una temperatura de unos 0,06 microkelvin, es decir, de 0,06 millonésimas de grado sobre el cero absoluto. La fórmula para calcular dicha temperatura está grabada ahora en la lápida mortuoria de Stephen en la abadía de Westminster en Londres, donde yacen sus cenizas, entre las de Isaac Newton y Charles Darwin. Esa «temperatura de Hawking» de un agujero negro y su «radiación de

Hawking»

(como

han

venido

en

ser

llamadas)

fueron

verdaderamente radicales —tal vez el descubrimiento más radical en física teórica en la segunda mitad del sigloRXX—. Nos abrieron los ojos a conexiones profundas entre la relatividad general (agujeros negros), termodinámica (la física del calor) y la física cuántica (la creación de partículas donde antes no había ninguna). Por ejemplo, llevaron a Stephen a demostrar que un agujero negro tiene entropía, lo cual quiere decir que en algún sitio dentro o alrededor del agujero negro hay una enorme aleatoriedad. Dedujo que la cantidad de entropía es proporcional al área de la superficie del agujero. Esa fórmula para la entropía será grabada en la piedra memorial de Stephen en el college Gonville and Caius en Cambridge, Inglaterra, donde trabajaba. Durante los últimos cuarenta y cinco años, Stephen y centenares de otros físicos han luchado para comprender la naturaleza precisa de

12

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

la aleatoriedad de un agujero negro. Es una pregunta que sigue generando nuevas visiones sobre el matrimonio de la teoría cuántica con la relatividad general: es decir, sobre las leyes todavía poco comprendidas de la gravedad cuántica. En otoño de 1974, Stephen llevó a sus estudiantes de doctorado y su familia (su mujer Jane y sus dos hijos Robert y Lucy) a Pasadena, California, durante un año, de manera que él y sus estudiantes pudieran participar en la vida intelectual de mi universidad, el Caltech, y confluir, temporalmente, con mi propio grupo de investigación. Fue un año glorioso, en el pináculo de lo que ha venido en ser llamada la «edad de oro de la investigación en agujeros negros». Durante aquel año, Stephen y sus estudiantes y algunos de los míos se esforzaron para comprender más profundamente los agujeros negros, como también lo hice yo hasta cierto punto. Pero la presencia de Stephen y su liderazgo en nuestro grupo conjunto de investigación en agujeros negros me dio libertad para emprender una nueva dirección que había estado contemplando durante varios años: las ondas gravitatorias. Solo hay dos tipos de ondas que puedan viajar por el universo transportándonos información sobre cosas muy lejanas: las ondas electromagnéticas (que incluyen la luz, los rayos X, los rayos gamma, microondas, radioondas…) y las ondas gravitatorias. Las ondas electromagnéticas consisten en fuerzas eléctricas y magnéticas oscilantes que viajan a la velocidad de la luz. Cuando

13

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

inciden sobre partículas cargadas, como los electrones de una antena de radio o de televisión, arrastran las partículas hacia arriba y abajo, depositando en ellas la información transportada por las ondas. Dicha información puede ser entonces amplificada y comunicada a un altavoz o una pantalla de televisión donde los humanos puedan aprehenderla. Las

ondas

gravitatorias,

según

Einstein,

consisten

en

una

deformación oscilatoria del espacio: un estirarse y comprimirse del propio espacio. En 1972, Rainer (Rai) Weiss, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, había inventado un detector de ondas gravitatorias, en el cual unos espejos suspendidos en la esquina y los extremos de un tubo de vacío en forma de L son separados por el estiramiento del espacio en una pata de la L y aproximados entre sí por la contracción del espacio en la otra pata de la L. Rai propuso utilizar haces de rayos láser para medir el patrón oscilatorio de ese estiramiento

y

contracción.

La

luz

láser

podría

extraer

la

información de la onda gravitatoria, y la señal podría ser amplificada y comunicada a un ordenador para que pudiera ser aprehendida por los humanos. El potencial de las ondas gravitatorias como cambio de paradigma científico podría ser comparado a cómo Galileo contribuyó a iniciar la astronomía electromagnética moderna construyendo un pequeño telescopio óptico, apuntándolo hacia Júpiter y descubriendo sus cuatro lunas mayores. Durante los cuatrocientos años posteriores a Galileo, la astronomía ha revolucionado completamente nuestra

14

Preparado por Patricio Barros

Breves respuestas a las grandes preguntas

www.librosmaravillosos.com

Stephen Hawking

comprensión del universo, utilizando otras ondas electromagnéticas así como la luz visible en que él se basó. En 1972, mis estudiantes y yo empezamos a preguntarnos qué podríamos aprender del universo utilizando ondas gravitatorias: desarrollamos una visión preliminar de lo que podría ser la astronomía con dichas ondas. Como las ondas gravitatorias son un tipo de deformación del espacio, serán producidas de manera más intensa por objetos que estén constituidos en sí mismos, total o parcialmente, por espacio-tiempo deformado —lo cual significa, especialmente, por agujeros negros—. Concluimos que las ondas gravitatorias son la herramienta ideal para explorar y someter a prueba las ideas de Stephen sobre los agujeros negros. En términos más generales, nos pareció, las ondas gravitatorias son tan radicalmente diferentes de las ondas electromagnéticas que está casi garantizado que crearán su propia nueva revolución en nuestra comprensión del universo, tal vez comparable a la enorme revolución electromagnética que siguió a Galileo si esas ondas elusivas pudieran ser detectadas y monitorizadas. Pero ese era un gran si: estimamos que las ondas gravitatorias que están bañando la Tierra son tan débiles que los espejos de los extremos del dispositivo en forma de L de Rai Weiss se acercarían y alejarían entre sí no más de una centésima parte del diámetro de un protón (lo cual significa 1/10 000 000 del tamaño de un átomo), incluso si la separación entre los espejos era de varios kilómetros. El reto de medir movimientos tan diminutos era enorme...